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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Bildgebungssysteme und im Besonderen
betrifft die vorliegende Erfindung ein Rasterbild-Verarbeitungssystem,
welches eine Verzerrung kompensiert.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Einige
bestehende Druckvorrichtungen, wie beispielsweise eine Druckerpresse
oder ein Drucker vom Matrix-Typ, sind dafür bekannt, dass sie durch Ändern der
Größe eines
auf einem bestimmten Medium gedruckten Bilds eine Verzerrung erzeugen.
Diese Art von Verzerrung kann auftreten, wenn das Medium während des
Druckablaufs schrumpft oder sich dehnt. Eine durch eine Druckvorrichtung
erzeugte Verzerrung kann in einer Vielzahl von Formen auftreten.
Beispielsweise kann ein Medium, welches durch eine Druckvorrichtung
läuft,
sich in Richtung des Mediendurchlaufs ausdehnen oder schrumpfen
(Y-Richtung der in 1A gezeigten Koordinaten). Zusätzlich kann
sich das Medium in Richtung quer zum Mediendurchlauf (X-Richtung
der in 1A gezeigten Koordinaten) ausdehnen
oder schrumpfen, oder sich in sowohl der X- als auch der Y-Richtung
ausdehnen oder schrumpfen.
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Die 1A und 1B zeigen
ein Beispiel der oben beschriebenen Nachteile. In diesem Beispiel,
wie in 1A gezeigt, kann eine erste
Druckvorrichtung 101 einen Bilddatensatz empfangen, um einen
ersten Ausdruck 120 mit einem Bild einer bestimmten Höhe und Breite
zu erzeugen. Zur gleichen Zeit kann, wie in 1B gezeigt,
eine zweite Druckvorrichtung 102 den gleichen Bilddatensatz
empfangen, aber einen zweiten Ausdruck 121 mit einem Bild einer
unterschiedlichen Höhe
und Breite zu denen des Bildes des ersten Ausdrucks 120 erzeugen.
In Situationen, wenn unterschiedliche Arten von Druckmedien verwendet
werden, kann diese Schwankung in der Höhe und der Breite eines gedruckten
Bilds bei unterschiedlichen Ausgabedrucken sogar dann auftreten,
wenn sie am gleichen Drucker gedruckt werden. Dies ist insbesondere
ein Problem, wenn ein gedrucktes Bild verschiedene Durchläufe durch
eine Druc kerpresse über
sich ergehen lassen muss, wobei jeder Durchgang eine Farbtrennung
eines Bildes erzeugt. In dieser Anordnung kann jede in jedem Durchgang
verwendete Tinte das Bild um eine unterschiedliche Größe verzerren,
wodurch bewirkt wird, dass unterschiedliche Trennungen im endgültigen Farbbild
fehlangepasst auftreten.
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Es
gibt eine Anzahl existierender Bildkompensationssysteme, die dazu
ausgelegt sind, das oben beschriebene Verzerrungsproblem anzusprechen.
Jedoch haben die existierenden Systeme viele Nachteile. Beispielsweise
können
einige bestehende Verfahren zum Skalieren eines Bilds, um eine Druckerverzerrung
zu kompensieren, verschiedene Artefakte und eine zusätzliche
Verzerrung in einem gedruckten Bild einführen. Zusätzlich können einige Bildverarbeitungssysteme
nach dem Stand der Technik auch aufwendige mathematische Berechnungen verwenden,
die den Wirkungsgrad eines Bildskalierungsprozesses behindern.
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Zusätzlich zu
den oben beschriebenen Problemen führen bestehende Bildskalierungssysteme viele
andere Beschränkungen
ein, die durch die Architektur einer verkörperten Softwareanwendung erzeugt
werden. Beispielsweise sind einige existierende Bildverarbeitungssoftware-Anwendungen
in der Lage, nur kleine Abschnitte einer Bilddatei zu einer Zeit
zu speichern. Diese Anordnung ist üblich bei Softwareanwendungen,
die gespeicherte Abschnitte einer Bilddatei als neue Abschnitte
der Bilddatei senden und löschen,
welche von einem Computer empfangen werden. Solch eine Anordnung
existiert bei Rasterbildanwendungen, wie beispielsweise bei Druckertreibern,
die dazu eingerichtet sind, zeitweilig einige Scan-Linien einer
Imagedatei zu einem Zeitpunkt zu speichern, da Druckertreiber gespeicherte Scan-Linien
löschen,
wenn sie zu einem Drucker übertragen
worden sind. Da solche Druckertreiber nicht in der Lage sind, eine
vollständige
Bilddatei zu einem Zeitpunkt zu verarbeiten, ist der Treiber auf
einige wenige Skalierungsverfahren erheblich beschränkt, die
eine Bilddatei in mehrfachen Richtungen nicht effektiv skalieren
können.
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US 6,118,457 offenbart ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Verarbeiten von Bilddaten, welches
das Erzeugen eines Masken-Musters durch Bereitstellen einer Vielzahl
von zweidimensionalen Kacheln aus Pixeln umfasst, welche die Bilddateien
und pseudo-zufällig
ausgewählte
einzelne Pixel aus jeder zweidimensionalen Kachel umspannen. Wenn
die Bilddateien unter Verwendung des Maskenmusters verarbeitet worden
sind, wird das eine pseudozufällig ausgewählte Pixel
von jeder Kachel aufbewahrt, während
die anderen Pixel in jeder Kachel gelöst werden. Der japanische Abstract
von
JP05155040A beschreibt
ein Verfahren zum Verringern von Bilddaten unter Verwendung eines
Paars von Verringerungsmustern. Das erste Verringerungsmuster verwendet
Zufallszahlen. Das zweite Verringerungsmuster ist ein "Umgekehrtes" des ersten Verringerungsmusters.
EP 0 794 510 offenbart ein
System, das Quellenbilddaten in ein Zielbild auf einem unterschiedlichen
Auflösungsniveau
umwandelt. Das System verwendet ein Skalierungs-Untersystem einschließlich eines
Speichers, eines Skalierungsfaktors und eines relativen Eingabeindexfelds
("relative input index
array"; RIIA), welches
ein einzelnes Index-Bit für
jede Spalte des Zielbildes umfasst. Jedes Index-Bit des RIIA ermöglicht es
einem Graustufen-Quellenpixel, identifiziert zu werden und zum Skalieren
des Quellbilds auf die unterschiedliche Auflösung verwendet zu werden. Eine
Skalierungslogikschaltung antwortet auf jedes Index-Bit des RIIA
und der Quellenpixel, um zumindest ein Quellenpixel jeder Spalte
des Zielbildes zuzuordnen. Eine Steuerverarbeitungseinheit berechnet
das RIIA auf der Grundlage des im Speicher gespeicherten Skalierungsfaktors.
Das gleiche RIIA wird für
alle Scan-Linien der Bilddaten verwendet.
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Im
Hinblick auf das oben Genannte besteht ein Bedürfnis nach einem System und
einem Verfahren zum Kompensieren einer Verzerrung eines gedruckten
Bildes. Es existiert auch ein Bedürfnis nach einem Bildverarbeitungsverfahren
zum Skalieren von Bildern in mehrfachen Richtungen. Zusätzlich besteht
ein dauernder Bedarf danach, effizientere Bildverarbeitungsverfahren
zum Kompensieren von Bildverzerrungen zu entwickeln.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren und ein System zum Skalieren
von Bildern bereit. Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung
ein Verfahren zum Skalieren von Rasterbildern in mehrfachen Richtungen
bereit und stellt auch eine verbesserte Geschwindigkeit bereit und
benötigt
weniger Computersystemspeicher. Das erfindungsgemäße System
und Verfahren kann eine Verzerrung kompensieren, die sich in Richtung
des Mediendurchlaufs ergibt, das quer zur Richtung des Mediendurchlaufs
existiert, oder in beiden Richtungen. Allgemein verarbeitet das
erfindungsgemäße Verfahren
und System Folgen von Scan-Linien eines Rasterbild-Datensatzes,
um die Größe eines
Bildes zu vergrößern oder
zu verringern.
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In
einer Ausführungsform
beginnt ein erfindungsgemäßes Verfahren
mit Erhalten bzw. Empfangen eines Eingabebilddatensatzes, das ein
Rasterbild enthält.
Der Eingabebilddatensatz wird in Form einer Vielzahl von Eingabe-Scan-Linien empfangen, wobei
jede Scan-Linie eine Vielzahl von Bits umfasst, die Pixel des Rasterbilds
darstellen. Das Verfahren erhält
bzw. empfängt
mindestens einen Skalierungswert und/oder die Parameter einer gewünschten
endgültigen
Druckgröße. Das
Verfahren kann die Schritte des Erhaltens eines ersten Skalierungswerts,
um die Skalierung des Bildes entlang der Scan-Linien zu steuern, umfassen, und einen
zweiten Skalierungswert, um die Skalierung des Bildes quer zu den Scan-Linien
zu steuern. Die empfangenen Skalierungswerte können in jedem Wert oder Einheit
vorliegen, die eine gewünschte
Größenänderung
eines Bildes angibt, wie beispielsweise einen Vergrößerungs- oder
Schrumpfungs-Faktor.
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Das
Skalierungsverfahren verarbeitet dann einzelne Scan-Linien, um die
Längen
der empfangenen Eingabe-Scan-Linien gemäß einem der empfangenen Skalierungswerte
zu erweitern oder zu schrumpfen. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
skaliert ein Bild entlang der Scan-Linien mittels der Verwendung
eines halb-zufälligen
Auswahlprozesses und entfernt oder dupliziert ausgewählte Pixel,
um die Länge
der Scan-Linien neu zu dimensionie ren. Die Zahl der ausgewählten Pixel
beruht auf dem ersten Skalierungsfaktor und der Länge der
Eingabe-Scan-Linien. Die halb-zufällige Auswahl der entfernten
oder duplizierten Pixel in jeder Scan-Linie verbessert die Qualität des skalierten
Bildes relativ zum skalierten Produkt bestehender Skalierungsverfahren.
In einer weiteren Ausführungsform
können
ein oder mehrere Scan-Linien
durch Entfernen oder Duplizieren vorbestimmter Muster von Pixeln
in einer Reihe bzw. Serie von Scan-Linien neu dimensioniert werden.
Das vorbestimmte Pixelmuster vermeidet die Auswahl des gleichen
Pixels in aufeinanderfolgenden Scan-Linien, was die Qualität des skalierten
Bilds relativ zu einem skalierten Produkt nach bestehenden Skalierungsverfahren
verbessert.
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Da
dieses Skalierungsverfahren die Länge der Scan-Linien einer Bilddatei
verändern
kann, stellt die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren bereit, das
die Größe jeder
Scan-Linie an eine gewünschte Länge anpasst.
In einer Ausführungsform
kann das erfindungsgemäße Skalierungsverfahren,
falls die Ausgabe-Scan-Linien des oben beschriebenen Skalierungsverfahrens
kürzer
als eine gewünschte
Länge sind,
Pixel an einem oder beiden Ende(n) jeder Scan-Linie hinzufügen. Falls
alternativ die Ausgabe-Scan-Linien des oben beschriebenen Verfahrens länger als
gewünscht
sind, kann das erfindungsgemäße Skalierungsverfahren
verschiedene Pixel an einem oder an mehreren Enden jeder Scan-Linie
kürzen
bzw. abschneiden.
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Als
Nächstes
skaliert das Skalierungsverfahren die Bilddatei quer zu den Scan-Linien,
d. h., in der Richtung, welche die Scan-Linien kreuzt. Allgemein ist
das Verfahren des Skalierens des Bildes quer zu den Scan-Linien ähnlich zum
Verfahren des Skalierens des Bildes entlang der Scan-Linien darin,
dass ebenfalls Pixel entfernt/dupliziert werden, aber nun innerhalb
von Pixelspalten anstatt von Pixelzeilen. Um das Bild quer zu den
Scan-Linien zu skalieren, erzeugt das Verfahren eine Anzahl von
Masken, wobei jede Maske eine Vielzahl von Bits und zumindest ein
ausgewähltes
Bit aufweist. Die Zahl der ausgewählten Bits in einer anfänglichen
Maske wird bestimmt durch den zweiten Skalierungsfaktor und die Gesamtzahl
der Bits in der Maske. Einzelne Masken, die folgend nach der anfänglichen
Maske erzeugt werden, weisen eine zunehmende Anzahl ausgewählter Bits
auf. Die Masken werden verwendet, um eine Vielzahl von Ausgabe-Scan-Linien
aus einer Vielzahl von Eingabe-Scan-Linien
zu erzeugen, oder aus Ausgabe-Scan-Linien aus dem oben beschriebenen
Skalierungsprozess. Im Besonderen werden die einzelnen Masken dazu
verwendet, die Pixel einzelner Eingabe-Scan-Linien mit Pixeln einer
benachbarten Eingabe-Scan-Linie zu kombinieren, um eine einzelne
Ausgabe-Scan-Linie zu erzeugen. In diesem Teil des Prozessablaufs
bestimmt die Zahl der ausgewählten
Bits in jeder Maske das Verhältnis
von verwendeten Bits von einem Abschnitt einer Eingabe-Scan-Linie
zu denen eines zweiten Abschnitts einer benachbarten Eingabe-Scan-Linie,
um einen korrespondierenden Abschnitt einer Ausgabe-Scan-Linie zu
erzeugen. Die Ausgabe-Scan-Linien
werden dann mit einer externen Vorrichtung ausgetauscht, wie beispielsweise
einem Drucker. Das Verfahren kann auch einen Ausgabebilddatensatz
durch Kombinieren der Ausgabe-Scan-Linien erzeugen. Das System erzeugt
eine Anzahl von Ausgabe-Scan-Linien, die dazu konfiguriert sind,
ein Bild zu enthalten, das eine unterschiedliche Zahl von Scan-Linien
in Bezug auf das Bild des Eingabebilddatensatzes verwendet, wodurch
ein Rasterbild mit einer modifizierten Skalierung erzeugt wird.
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Unter
einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung werden die oben beschriebenen
Ausführungsformen
verwendet, um Gruppen von Scan-Linien zu verarbeiten, während die
Gruppen von Scan-Linien empfangen werden. Dies erlaubt das Verarbeiten
eines Bilddatensatzes ohne die Notwendigkeit, eine gesamte Bilddatei
zu speichern. Beispielsweise verarbeitet eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kleine Gruppen von Scan-Linien, z. B.
so wenig wie zwei Scan-Linien zu einem Zeitpunkt, um eine gesamte
Bilddatei zu skalieren. Diese Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ermöglicht
es einem System, wie beispielsweise einem Druckertreiber, gleichzeitig
kleine Gruppen von Scan-Linien eines Bildsatzes zu empfangen, zu
verarbeiten und auszugeben, ohne die gesamte Datei speichern zu
müssen.
Diese Ausführungsform
stellt einen verbesserten Wirkungsgrad in einem Skalierungsprozess
bereit.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
obigen Gesichtspunkte und viele der zugehörigen Vorteile dieser Erfindung
werden besser gewürdigt,
wenn sie durch Bezug auf die folgende genaue Beschreibung besser
verstanden werden, wenn diese zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen
aufgenommen wird, worin:
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1A und 1B ein
Beispiel von zwei Ausdrucken zeigt, die sich aus zwei unterschiedlichen
Druckvorrichtungen ergeben können;
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2 ein
Blockdiagramm ist, das die Architektur eines Computersystems zeigt,
das mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
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3 repräsentative
Abschnitte eines Eingabedatensatzes und eines Ausgabedatensatzes zeigt,
die in einem Verfahren zum Schrumpfen eines Bildes entlang der Scan-Linien
verwendet werden, das gemäß der vorliegenden
Erfindung gebildet wird;
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4 repräsentative
Abschnitte eines Eingabedatensatzes und eines Ausgabedatensatzes zeigt,
die in einem Verfahren zum Vergrößern eines Bildes
entlang der Scan-Linien verwendet werden, das gemäß der vorliegenden
Erfindung gebildet wird;
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5 repräsentative
Abschnitte von drei Datentabellen einschließlich eines Eingabedatensatzes, eines
Maskensatzes und eines Ausgabedatensatzes zeigt, die ein Verfahren
zum Schrumpfen eines Bildes quer zu den Scan-Linien zeigen, wobei jeder Satz erfindungsgemäß ausgebildet
wird;
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6 ein
Blockdiagramm ist, das ein Beispiel der logisch-bitweisen Funktionen
zeigt, die erzeugt werden, um eine Ausgabe-Scan-Linie wie in 5 gezeigt
zu erzeugen;
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7 repräsentative
Abschnitte von drei Datentabellen einschließlich eines Eingabedatensatzes, eines
Maskensatzes und eines Ausgabedatensatzes zeigt, welcher ein Verfahren
zum Vergrößern eines Bildes
quer zu den Scan-Linien zeigt, wobei jeder Satz in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung ausgebildet wird;
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8 ein
Blockdiagramm ist, das ein Beispiel der logisch-bitweisen Funktionen
zeigt, die durchgeführt
werden, um eine Ausgabe-Scan-Linie wie in 7 gezeigt
zu erzeugen; und
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9 ein
Flussdiagramm ist, das eine Ausführungsform
einer Routine zum Skalieren von Bilddaten gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt.
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren und ein System zum Skalieren
von Rasterbilddaten in mehrfachen Richtungen bereit. Gemäß einem Gesichtspunkt
der vorliegenden Erfindung wird eine Bildskalierung erreicht durch
Skalieren von Bildern entlang der Scan-Linien eines Datensatzes,
quer zu den Scan-Linien eines Datensatzes oder sowohl entlang als
auch quer zu den Scan-Linien eines Datensatzes. Wie weiter unten
genauer offenbart werden wird, verringert eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die Größe eines Bildes durch Entfernen
von Pixeln, die sich an ausgewählten
Intervallen entlang der Scan-Linien eines Eingabedatensatzes befinden,
und durch Erzeugen eines Bilddatensatzes mit einer reduzierten Zahl
an Scan-Linien. In einer anderen Ausführungsform wird die Größe eines
Bildes vergrößert durch
Duplizieren bzw. Verdoppeln von Pixeln, die sich an ausgewählten Intervallen
entlang der Scan-Linien eines Eingabedatensatzes befinden, und durch
Erzeugen eines Bilddatensatzes mit einer erhöhten Zahl von Scan-Linien.
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Die
folgende Beschreibung der vorliegenden Erfindung stellt zunächst einen Überblick über eine geeignete
Rechnerumgebung bereit, in welcher die Erfindung umgesetzt bzw.
implementiert werden kann. Die Beschreibung stellt dann einen allgemeinen Überblick über verschiedene
Arbeitsbeispiele des erfindungsgemäßen Systems und Verfahrens bereit.
Als Letztes stellt die Beschreibung dann eine Zusammenfassung verschiedener
Ausführungsformen
eines Verfahrens zum Verarbeiten von Scan-Linien eines Bilddatensatzes
gemäß der vorliegenden Erfindung
bereit.
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Bezug
nehmend auf 2 ist die folgende Diskussion
dazu gedacht, einen beispielhaften Überblick über ein geeignetes Rechnersystem
bereitzustellen, in welchem die Erfindung implementiert sein kann.
Allgemein beschrieben, kann das Rechnersystem eine Rechnervorrichtung 200 und
eine Druckvorrich tung 225 umfassen. Dem Fachmann wird klar sein,
dass die Rechnervorrichtung 200 viel mehr Komponenten als
die in 2 gezeigten umfassen kann; es ist jedoch nicht
notwendig, alle diese allgemein herkömmlich bekannten Komponenten
zu zeigen, um eine beispielhafte Ausführungsform zum Umsetzen der
vorliegenden Erfindung zu offenbaren. Wie in 2 gezeigt,
kann die Rechnervorrichtung 200 eine Druckerschnittstelle 220 zum
Kommunizieren mit einer Druckvorrichtung 225 umfassen.
Die Druckvorrichtung 225 kann jede Druckvorrichtung sein,
die in der Lage ist, ein gedrucktes Bild aus Bilddaten zu erzeugen,
die von der Druckerschnittstelle 220 kommuniziert werden.
Beispielsweise kann die Druckervorrichtung 225 ein Abziehdrucker,
eine Druckerpresse, ein Laserdrucker, eine Druckplatte oder ein
Filmbildgebungssystem oder jede andere ähnliche Vorrichtung sein.
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Die
Rechnervorrichtung 200 kann auch eine Verarbeitungseinheit 210,
eine Anzeige 240 und einen Speicher 250 umfassen.
Der Speicher 250 weist allgemein einen Schreib/Lese-Speicher
(RAM), einen Nur-Lese-Speicher (ROM) und eine permanente Massenspeichervorrichtung,
wie beispielsweise ein Scheibenlaufwerk auf. Der Speicher 250 speichert den
Programmcode, welcher zum Betreiben der Rechnervorrichtung 200 und
zum Bereitstellen einer Nutzerschnittstelle auf der Anzeige 240 notwendig ist.
Zusätzlich
speichert der Speicher 250 eine Bildverarbeitungsanwendung 256 zum
Verarbeiten von Bilddaten, die durch die Rechnervorrichtung 200 empfangen
werden. Wie es dem Fachmann klar ist, kann die Bildverarbeitungsanwendung 256 auf
einer lokalen Festplatte der Rechnervorrichtung 200 gespeichert
sein oder mag auf einem getrennten Anwendungsserver gespeichert
sein. Der Speicher 250 speichert auch einen Druckervorrichtungstreiber 257, um
eine Bildverarbeitungsfunktionalität aufrecht zu erhalten, um
es der Verarbeitungsvorrichtung 200 zu ermöglichen,
mit der Druckervorrichtung 225 zu kommunizieren. Es ist
klar, dass diese Softwarekomponenten von einem computerlesbaren
Medium in den Speicher 250 der Rechnervorrichtung unter
Verwendung eines mit dem computerlesbaren Medium verbundenen Antriebsmechanismus
geladen werden kann, wie beispielsweise von einer Diskette, einem Band
oder einem CD-ROM-Laufwerk
(nicht gezeigt), oder über
eine Netzwerkschnittstelle 230.
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Obwohl
die dargestellte Rechnervorrichtung 200 aus 2 als
eine gezeigt ist, die allgemein auf einen herkömmlichen Mehrzweckcomputer
passt, wird der Fachmann verstehen, dass die Rechnervorrichtung 200 jede
Vorrichtung aufweisen kann, die in der Lage ist, jegliches Berechnungsverfahren
durchzuführen.
Beispielsweise kann der Client-Computer 120 einen Personalcomputer,
einen Server, ein Netzwerk von Computern, eine Druckschnittstelle,
eine Druckvorrichtung oder dergleichen aufweisen.
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Wie
oben beschrieben, stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren
und ein System zum Skalieren von Rasterbildern in mehrfachen Richtungen
bereit. Die folgenden Beispiele zeigen verschiedene Ausführungsformen
zum Skalieren von Bildern entlang der Scan-Linien eines Datensatzes,
quer zu den Scan-Linien eines Datensatzes oder sowohl entlang als
auch quer zu den Scan-Linien eines Datensatzes. Das erste Beispiel,
das in 3 dargestellt ist, zeigt eine Ausführungsform
eines Verfahrens zum Skalieren eines Bildes in der Richtung entlang
der Scan-Linien. Dieses Beispiel umfasst das Entfernen einer ausgewählten Zahl
von Pixeln in einer Scan-Linie, um die Länge der Scan-Linie zu verringern,
dadurch die Größe des Bildes
in Richtung der Scan-Linien verringernd.
Das zweite Beispiel, das in 4 dargestellt
ist, zeigt eine Ausführungsform
eines Verfahrens zum Vergrößern eines
Bildes entlang der Scan-Linien. Dieses Verfahren umfasst die Duplizierung
einer Zahl von Pixeln in einer Scan-Linie, um die Länge jeder
Scan-Linie zu vergrößern, dadurch
die Größe des Bildes
in Richtung der Scan-Linien vergrößernd. Die in den 5 bis 8 gezeigten
Beispiele stellen verschiedene Ausführungsformen eines Verfahrens
zum Skalieren eines Bildes quer zu den Scan-Linien dar. Als Nächstes stellt
das Flussdiagramm von 9 ein Beispiel eines Verfahrens
zum gleichzeitigen Skalieren eines Bildes entlang und quer zu den
Scan-Linien eines Eingabedatensatzes dar.
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Die
Verfahren und Systeme, die hierin beschrieben sind, sind auf viele
Bildformate anwendbar, die jegliche Zahl von Bits verwenden, um
ein Pixel darzustellen, z. B. 8 Bits für Graustufenbilder, 24 Bits für RGB- oder
32 Bits für CMYK-Bilder.
Dementsprechend bezieht sich in der folgenden Beschreibung die Änderung
von "Pixeln" einer Scan-Linie
auch auf die Änderung
des Bits oder der Bits, welche die geänderten Pixel darstellen.
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Nun
Bezug nehmend auf 3 ist eine Ausführungsform
eines Verfahrens zum Skalieren eines Bildes in Richtung der Scan-Linien
gezeigt. Allgemein gesagt, verringert diese Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung die Größe eines
Bildes, das in einem Eingabedatensatz gespeichert ist, um die Bildvergrößerung zu
kompensieren, die durch einen Druckfehler erzeugt wird. Diese Ausführungsform
beinhaltet das Verarbeiten einzelner Scan-Linien eines Eingabedatensatzes,
welcher ein Bild enthält,
um modifizierte Scan-Linien
zu erzeugen, die verwendet werden können, um einen Ausgabedatensatz
mit einem Bild einer modifizierten Größe zu erzeugen. 3 zeigt
repräsentative
Abschnitte eines Eingabedatensatzes 301 und eines Ausgabedatensatzes 302.
Wie gezeigt, umfasst der Eingabedatensatz 301 eine Zahl
einzelner Scan-Linien, die individuell als 5k, 5k+1, 5k+2, 5k+3
und 5k+4 referenziert sind. Jede Scan-Linie umfasst eine Zahl einzelner
Pixel eines Bildes. Jedes Pixel in einer Eingabe-Scan-Linie ist mit
einer Variablen referenziert: ai, bi, ci, di oder
ei, wobei die Variable "i" die
Position jedes Pixels in den einzelnen Eingabe-Scan-Linien angibt.
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In
einer Ausführungsform
umfasst das Verfahren zum Verringern der Größe eines Bildes in Richtung
entlang der Scan-Linien das Auswählen
einer vorbestimmten Zahl von Pixeln in einer Scan-Linie. Das erfindungsgemäße Verfahren
umfasst auch einen Schritt des Entfernens der ausgewählten Pixel aus
der Scan-Linie, um die Scan-Linie auf eine gewünschte Größe zu schrumpfen. In einer
Ausführungsform
werden die ausgewählten
Pixel in jeder Scan-Linie durch eine Intervalllänge getrennt, wobei die Intervalllänge auf
einem Skalierungswert beruht. Der Skalierungswert, welchen man von
einem Nutzer erhält
oder durch das erfindungsgemäße System
berechnet, kann in Form jeglichen Wertes vorliegen, der eine gewünschte Größenänderung
eines Bildes angibt, wie beispielsweise eines Vergrößerungs-
oder Schrumpfungsfaktors. Zu Darstellungszwecken werden Skalierungswerte
verwendet, um verschiedene Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darzustellen. Wie es dem Fachmann klar
ist, können
andere umgewandelte Skalierungseinheiten oder – werte, d. h., Vergrößerungs-
oder Schrumpfungs-Faktoren, in den verschiedenen weiter unten beschriebenen Ausführungsformen
verwendet werden und immer noch in den Umfang der vorliegenden Erfindung
fallen. Beispielsweise können,
entsprechend einer größeren Verringerung
des Bildes, die Pixel, die zum Entfernen in einer Scan-Linie ausgewählt worden sind,
auf einem empfangenen Skalierungswert s beruhen, wobei s < 1 ist. Beispielsweise
ist in einer Ausführungsform
das Intervall, welches die ausgewählten Pixel trennt, gleich
dem Ergebnis der folgenden Gleichung: n = 1/(1-s)
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Falls
beispielsweise ein Nutzer es wünscht, ein
Bild um 25 % zu verkleinern, beträgt der Skalierungswert 0,75,
und die ausgewählten
Pixel treten alle 1/(1-0,75)
= 4 Pixel auf, d. h., jedes vierte Pixel wird entfernt. In einem
anderen Beispiel, bei dem ein Nutzer es wünscht, ein Bild nur um 0,1
% zu verkleinern, beträgt
der Skalierungswert 0,999, und die ausgewählten Pixel treten alle 1/(1-0,999)
= 1.000 Pixel auf, d. h., dass jedes 1.000 Pixel entfernt wird.
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Das
in 3 gezeigte Beispiel zeigt ein Beispiel, bei dem
ein Bild um 20 verkleinert wird, entsprechend s = 0,8. In diesem
Beispiel treten die ausgewählten
Pixel in jeder Scan-Linie alle n = 1/(1-0,8) = 5 Pixel auf. Die
ausgewählten
Pixel des Probeneingabedatensatzes 301 sind in 3 als
fettgedruckter Text gezeigt. Die ausgewählten Pixel des Eingabedatensatzes 301 werden
dann entfernt, um die verkürzten
Ausgabe-Scan-Linien zu erzeugen. In diesem Beispiel, wie in 3 gezeigt,
unterscheidet sich das erste auf jeder Scan-Linie zu entfernende
Pixel von einer Scan-Linie zur nächsten
in einer halb-zufälligen Weise.
Die verkürzten
Ausgabe-Scan-Linien werden dann kombiniert, um einen Ausgabedatensatz 302 mit
einem Bild mit einer in Richtung der Scan-Linien verringerten Größe zu erzeugen.
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Nun
Bezug nehmend auf 4 ist eine weitere Ausführungsform
eines Verfahrens zum Skalieren eines Bildes in der Richtung entlang
der Scan-Linien gezeigt. Allgemein gesagt, vergrößert diese erfindungsgemäße Ausführungsform
die Größe eines Bildes,
das in einem Eingabedatensatz gespeichert ist, um die Schrumpfung
des Bildes zu kompensieren, die durch einen Druckfehler erzeugt
wurde. Diese Ausführungsform
beinhaltet das Verarbeiten individueller Scan-Linien eines Eingabedatensatzes, welcher
ein Bild enthält,
um modifizierte Scan-Linien zu erzeugen, die verwendet werden können, um
einen Ausgabedatensatz 402 mit einem Bild einer modifizierten
Größe zu erzeugen. 4 zeigt
repräsentative
Abschnitte eines Eingabedatensatzes 401 und eines Ausgabedatensatzes 402.
Wie gezeigt, umfasst der Eingabedatensatz 401 eine Zahl
einzelner Scan-Linien, die einzeln bzw. individuell als 5k, 5k+1, 5k+2,
5k+3 und 5k+4 referenziert sind. Ähnlich zu dem Beispiel aus 3 umfasst
jede Scan-Linie eine Zahl individueller Pixel: ai,
bi, ci, di und ei eines Bildes.
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In
einer Ausführungsform
umfasst das Verfahren zum Vergrößern der
Größe eines
Bildes in Richtung entlang der Scan-Linien die Auswahl einer vorbestimmten
Zahl von Pixeln in einer Scan-Linie. Das erfindungsgemäße Verfahren
umfasst auch den Schritt des Duplizierens bzw. Verdoppelns der ausgewählten Pixel
in jeder Scan-Linie, um die Scan-Linie auf eine gewünschte Größe zu vergrößern. In
einer Ausführungsform
sind die ausgewählten
Pixel jeder Scan-Linie durch eine Intervalllänge getrennt, wobei die Intervalllänge auf
einem Skalierungswert beruht. Beispielsweise können die Pixel, die zur Duplizierung
in einer Scan-Linie ausgewählt
werden, auf einem empfangenen Skalierungswert s > 1 beruhen. Beispielsweise ist in einer
Ausführungsform
das Intervall, das die ausgewählten
Pixel trennt, gleich dem Ergebnis der folgenden Gleichung: n = 1/(s-1)
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Daher
beträgt
in einem Beispiel, bei dem ein Nutzer es wünscht, ein Bild um 20 % zu
vergrößern, der
Skalierungswert 1,20 und die ausgewählten Pixel würden alle
1/(1,20-1) = 5 Pixel auftreten, d. h., jedes fünfte Pixel würde dupliziert
werden. Die ausgewählten
Pixel des Proben-Eingabedatensatzes 401 sind in 4 als
fettgedruckter Text gezeigt. Die ausgewählten Pixel des Eingabedatensatzes 401 werden dann
dupliziert, um verlängerte
Ausgabe-Scan-Linien
zu erzeugen. In diesem Beispiel, wie in 4 gezeigt,
unterscheidet sich das erste Pixel, das in jeder Scan-Linie zu duplizieren
ist, von einer Scan-Linie zur nächsten
auf eine halb-zufällige
Weise. Die verlängerten
Ausgabe-Scan-Linien werden dann kombiniert, um einen Ausgabedatensatz 402 mit
einem Bild einer in der Richtung der Scan-Linien vergrößerten Größe zu erzeugen.
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In
den oben beschriebenen Verfahren wird es bevorzugt, dass die Position
jedes ausgewählten Pixels
in benachbarten Scan-Linien unterschiedlich ist. Diese Anordnung
ausgewählter
Pixel verringert die Wahrscheinlichkeit, dass sichtbare Artefakte
in dem Ausgabebild erzeugt werden. Falls beispielsweise die Position
der ausgewählten
Pixel in jeder Eingabe-Scan-Linie der gleiche ist, z. B., falls
das zweite Pixel (i+1) in jeder Scan-Linie verwendet wird, kann das
Ausgabebild ein Artefakt oder eine Art von Verzerrung um diese Pixelposition
herum erzeugen. In einer Ausführungsform
wird die Position jedes ausgewählten
Pixels durch einen halb-zufälligen
Ablauf bestimmt, welcher sowohl zufällige als auch geordnete Abläufe umfasst.
Durch halb-zufälliges
Auswählen
einer neuen Position der ausgewählten
Pixel in jeder Scan-Linie verringert das erfindungsgemäße Verfahren
die Wahrscheinlichkeit, dass die gleichen Pixel in benachbarten
Scan-Linien verwendet werden. Daher wird in einem Beispiel dieser
Ausführungsform ein
erstes ausgewähltes
Pixel zufällig
in einer Scan-Linie positioniert. Sobald das erste ausgewählte Pixel
positioniert ist, werden dann andere ausgewählte Pixel in der Scan-Linie
an festen Intervallen vor und/oder nach dem ausgewählten Pixel
positioniert. Beispielsweise zeigt 3 ein Beispiel
eines Pixels, das ausgewählt
werden kann, wobei Pixel (i+2) der ersten Scan-Linie (5k) zufällig ausgewählt werden
kann, und die folgenden ausgewählten
Pixel alle fünf
(5) Pixel nach dem ersten ausgewählten
Pixel positioniert werden können.
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In
einer weiteren Ausführungsform
kann das erfindungsgemäße Verfahren,
statt die ausgewählten Pixel
an festen Intervallen zu beabstanden, die ausgewählten Pixel innerhalb verschiedener
Intervalle in einer Scan-Linie positionieren. Dieses Verfahren verwendet
die Intervalle, die in den oben beschriebenen Ausführungsformen
berechnet worden sind; jedoch wird in dieser Ausführungsform
das eine ausgewählte
Pixel zufällig
in jedem Intervall positioniert. Beispielsweise würde in dem
Beispiel von 3, falls der Skalierungswert
s = 0,8 beträgt,
das Intervall alle fünf
Pixel umfassen. Jedoch anstatt jedes ausgewählte Pixel um fünf Pixel
zu beabstanden, wird ein Pixel in jedem Intervall von fünf Pixeln
zufällig
ausgewählt.
Daher kann jedes der Pixel im ersten Intervall (i bis i+4) ausgewählt werden,
jedes der Pixel des zweiten Intervalls (i+5 bis i+9) kann ausgewählt werden
usw.
-
In
noch einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann das erfindungsgemäße Verfahren
ein vorbestimmtes Muster von Pixeln über eine Zahl von Scan-Linien
verwenden, um sicherzustellen, dass das gleiche Pixel nicht über eine
Serie von Scan-Linien hinweg ausgewählt wird. Beispielsweise kann,
wie im Beispiel von 3 gezeigt, das erfindungsgemäße Verfahren
ein Muster von ausgewählten
Pixeln für
fünf Scan-Linien
aufweisen. In dem in 3 gezeigten Beispiel wählt das
Muster das dritte Pixel (i+2) in der ersten Scan-Linie aus, das vierte
Pixel (i+3) in der nächsten
Scan-Linie, das erste Pixel (i) der dritten Scan-Linie, das fünfte Pixel (i+4)
der folgenden Scan-Linie und das zweite Pixel (i+1) in der letzten
Scan-Linie. Ein solches Muster stellt sicher, dass die gleiche Pixelposition
nicht in einer Folge von Scan-Linien wieder verwendet wird, wodurch
die Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass ein Artefakt in dem
Ausgabebild auftreten wird.
-
Um
alle Scan-Linien in einem Bilddatensatz zu verarbeiten, kann das
Muster ausgewählter
Pixel, oder können
unterschiedliche Permutationen des Musters, in aufeinanderfolgenden
Gruppen von Scan-Linien wiederholt werden, um Gruppen aus Ausgabe-Scan-Linien
mit einer modifizierten Länge zu
erzeugen. Obwohl das oben beschriebene Beispiel ein Pixelmuster über fünf Scan-Linien
verwendet, kann das erfindungsgemäße Verfahren eine Vielzahl
von Mustern umfassen, die jegliche Zahl von Scan-Linien abdecken.
-
5 bis 8 zeigen
ein Verfahren zum Anwenden der konzeptionellen Verfahren, die oben zum
Skalieren von Scan-Linien beschrieben worden sind, d. h., von Pixelreihen,
nun stattdessen auf Pixelspalten. Obwohl die Verfahren in ihrer
Auswirkung ähnlich
sind, unterscheiden sie sich im Detail aufgrund der unterschiedlichen
Anordnung, in welcher die Pixel in Spalten gespeichert oder empfangen
werden. Masken werden verwendet, um das Entfernen oder Duplizieren
von Pixeln innerhalb von Spalten auf effiziente Art zu bewirken,
obwohl der Fachmann weiß,
dass dies auch auf anderen Wegen geschehen kann.
-
Nun
bezogen auf die 5 und 6 ist eine
Ausführungsform
eines Verfahrens zum Verringern der Größe eines Bildes quer zu den
Scan-Linien gezeigt. Dieses Beispiel verringert die Größe eines Bildes
um 20 % in einer Richtung, welche die Scan-Linien kreuzt. Diese
Ausführungsform
umfasst das Verarbeiten einzelner Scan-Linien eines Eingabedatensatzes 501 mit
individuellen bzw. einzelnen Masken eines Maskensatzes 502,
um einen Ausgabedatensatz 503 zu erzeugen. Der Eingabedatensatz 501 kann
aus einer Bilddatei oder einer externen Quelle erlangt werden, oder
der Eingabedatensatz 501 kann die Ausgabe-Scan-Linien sein,
die in den oben beschriebenen Ausführungsformen zum Skalieren
eines Bildes entlang der Scan-Linien verarbeitet worden sind.
-
Wie
in 5 gezeigt, und zwar in der für einen Abschnitt des Eingabedatensatzes 501 repräsentativen
Tabelle, umfasst der Eingabedatensatz 501 eine Zahl individueller
Scan-Linien, die als 5k, 5k+1, 5k+2, 5k+3 und 5k+4 individuell referenziert werden.
Jede Scan-Linie umfasst eine Zahl einzelner Pixel, die Pixel eines
Eingabebildes darstellen. Jedes Pixel in einer Eingabe-Scan-Linie wird mit einer
Variablen referenziert: ai, bi,
ci, di oder ei.
-
Ein
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfasst das Erzeugen einer
Vielzahl von Masken, um das Verarbeiten der Eingabe-Scan-Linien
zu vereinfachen. 5 zeigt einen repräsentativen
Abschnitt eines Maskensatzes 502, wobei jede Maske einen
Datensatz mit einer Vielzahl von Bits zum Filtern von Bits der Eingabe-Scan-Linien
umfasst. Zu Darstellungszwecken weist der beispielhafte Maskensatz 502 individuelle
Masken auf, die als X, X+1, X+2 und X+3 referenziert sind. Jede
Maske umfasst auch eine Zahl ausgewählter Bits. Für Darstellungszwecke
bezieht sich ein ausgewähltes
Bit auf eine Pixelposition in einer Scan-Linie, die durch ein oder mehrere
Bits dargestellt wird. In dem in 5 gezeigten
Beispiel weist jedes ausgewählte
Bit einen zugeordneten Wert von Null (0) auf.
-
Mindestens
eine Maske des Maskensatzes 502 wird als die anfängliche
Maske bezeichnet. Die anfängliche
Maske umfasst eine Zahl ausgewählter Bits,
die teilweise auf einem erlangten Skalierungswert beruht. Nachfolgende
Masken des Maskensatzes 502 weisen eine sich erhöhende Zahl
ausgewählter
Bits auf. Beispielsweise zeigt die erste Maske (X) zwei ausgewählte Bits,
die zweite Maske (X+1) zeigt drei ausgewählte Bits und die dritte Maske (X+2)
zeigt fünf
ausgewählte
Bits usw. In einer Ausführungsform,
und wie genauer weiter unten in der Beschreibung von Kasten 904 von 9 beschrieben,
kann die Position der ausgewählten
Bits zufällig sein
oder auf der Verwendung vorbestimmter Muster beruhen. Obwohl das
in 5 gezeigte Beispiel ein Beispiel eines Maskensatzes 502 mit
bestimmten Binärwerten
zeigt, kann jedes Bit in dem Maskensatz 502 jegliche Kombination
von Werten sein, die durch das erfindungsgemäße Verfahren abgeleitet werden. Verschiedene
Ausführungsformen
der Verfahren zum Erzeugen eines Maskensatzes 502 sind
genauer weiter unten bei der Beschreibung der Kästen 904 und 905 von 9 beschrieben.
-
Wie
ebenfalls in 5 gezeigt, umfasst der Ausgabedatensatz 503 auch
eine Mehrzahl von Ausgabe-Scan-Linien, die individuell als 4k, 4k+1,
4k+2 und 4k+3 referenziert sind. In diesem Beispiel wird jede Gruppe
von fünf
Eingabe-Scan-Linien
verwendet, um vier Ausgabe-Scan-Linien zu erzeugen, was eine Verringerung
der Bildgröße um 20
% erzeugt. Jede Scan-Linie des Ausgabedatensatzes 503 umfasst
eine Zahl individueller Bits, die jeweils Pixel eines Ausgabebildes
darstellen. Wie genauer weiter unten beschrieben, werden individuelle
Eingabe-Scan-Linien kombiniert, um eine Zahl von Ausgabe-Scan-Linien zu erzeugen,
die kombiniert werden können,
um ein Bild mit einer modifizierten Skalierung zu erzeugen. Die
Kombination von Eingabe-Scan-Linien,
um Ausgabe-Scan-Linien zu erzeugen, ermöglicht die Erzeugung eines
skalierten Ausgabebildes mit verbesserter Qualität über andere skalierte Bilder,
die herkömmliche
Skalierungsverfahren verwenden.
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6 zeigt
ein Beispiel eines Verfahrens zum Erzeugen einer Ausgabe-Scan-Linie gemäß der vorliegenden
Erfindung. Allgemein gesprochen wird eine individuelle Ausgabe-Scan-Linie
erzeugt durch Durchführen
eines logisch-bitweisen ODER zwischen (1) dem Ergebnis eines logisch-bitweisen
UND zwischen einer ausgewählten
Eingabe-Scan-Linie und einer ausgewählten Maske, und (2) dem Ergebnis
eines logisch-bitweisen UND zwischen einer Eingabe-Scan-Linie, welche
der ausgewählten
Eingabe-Scan-Linie folgt, und dem Inversen der Maske. Ein Beispiel
dieses Verfahrens ist in 6 im Zusammenhang mit den Beispielsdatensätzen von 5 gezeigt.
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Wie
im Beispiel von 6 gezeigt, werden die erste
Maske (X) und die ersten und die zweiten Eingabe-Scan-Linien (5k)
und (5k+1) verwendet, um eine Ausgabe-Scan-Linie (4k) zu erzeugen.
Im Besonderen umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ein logisch-bitweises
UND zwischen der ersten Maske (X) und der ersten Scan-Linie (5k).
Das Verfahren umfasst dann ein logisch-bitweises UND zwischen der
folgenden Eingabe-Scan-Linie, z. B. der zweiten Scan-Linie (5k+1),
und einem Inversen der ersten Maske (X). Die erste Ausgabe-Scan-Linie
(4k) wird dann erzeugt durch Durchführen eines logisch-bitweisen
ODER zwischen dem Ergebnis der zwei logisch-bitweisen UND-Funktionen.
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Die
in 6 gezeigte Logik wird wiederholt, um aufeinander
folgende Ausgabe-Scan-Linien (4k+1, 4k+2 und 4k+3) durch Verarbeiten
der folgenden Ein gabe-Scan-Linien (5k+1, 5k+2, 5k+3 und 5k+4) mit
den zugehörigen
Masken (X+1, X+2 und X+3) oder eines anderen Satzes von Masken zu
erzeugen. Die Datentabellen von 5 zeigen
die Ergebnisse dieses Ablaufs für
die verbleibenden Ausgabe-Scan-Linien (4k+1, 4k+2 und 4k+3). Die
Variablen in den repräsentativen
Datentabellen zeigen die Ergebnisse der Umordnung von Pixeln, die
sich aus dem oben beschriebenen Ablauf ergeben.
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Als
ein Ergebnis der steigenden Zahl ausgewählter Bits in den Masken des
Maskensatzes 502 enthält
die erste Ausgabe-Scan-Linie (4k) eine große Zahl von Bits von der zugehörigen Eingabe-Scan-Linie
(5k) und eine kleine Zahl von Bits von der folgenden Eingabe-Scan-Linie
(5k+1). Jedoch enthält
die letzte Ausgabe-Scan-Linie (4k+3) eine kleine Zahl von Bits von
der zugehörigen
Eingabe-Scan-Linie (5k+3) und eine große Zahl von Bits von der folgenden
Eingabe-Scan-Linie (5k+4). Als ein Ergebnis des durch den Maskensatz 502 erzeugten
Bitmusters kann der Ausgabedatensatz 503 weniger Scan-Linien umfassen als
der Eingabedatensatz 501 und ein skaliertes Ausgabebild
mit verbesserter Klarheit über die
anderen skalierten Bilder unter Verwendung bestehender Skalierungsverfahren
erzeugen.
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Nun
Bezug nehmend auf die 7 und 8 ist eine
weitere Ausführungsform
eines Verfahrens zum Vergrößern bzw.
Ausdehnen eines Bilds in der Richtung quer zu den Scan-Linien gezeigt.
Dieses Beispiel vergrößert die
Größe eines
Bilds um 33 %, d. h. um ein Drittel, in der Richtung quer zu den Scan-Linien. Ähnlich zu
der in den 5 und 6 gezeigten
Ausführungsform,
umfasst diese Ausführungsform
das Verarbeiten individueller Eingabe-Scan-Linien mit individuellen
Masken eines Maskensatzes, um einen Ausgabedatensatz 703 zu
erzeugen. Ein Beispiel dieser Ausführungsform ist in 7 gezeigt,
wobei ein beispielhafter Eingabedatensatz 701 eine Zahl
von individuellen Scan-Linien aufweist,
die individuell als 3k, 3k+1 und 3k+2 referenziert sind. Der Maskensatz 702 weist
individuelle Masken auf, die als X, X+1, X+2 und X+3 referenziert sind,
und der Ausgabedatensatz 703 weist eine Vielzahl von Scan-Linien
auf, die individuell als 4k, 4k+1, 4k+2 und 4k+3 referenziert sind.
Wie in diesem repräsentativen
Beispiel gezeigt, werden drei Eingabe-Scan- Linien verarbeitet, um vier Ausgabe-Scan-Linien
zu erzeugen, ein beispielhafter Ablauf, der verwendet werden kann,
um ein Bild um ein Drittel zu vergrößern.
-
8 zeigt
ein Beispiel zum Erzeugen einer Ausgabe-Scan-Linie gemäß dieser
Ausführungsform.
Allgemein gesagt, wird eine individuelle Ausgabe-Scan-Linie erzeugt durch Durchführen eines
logisch-bitweisen ODER zwischen (1) dem Ergebnis eines logisch-bitweisen
UND zwischen einer ausgewählten
Eingabe-Scan-Linie und einer ausgewählten Maske, und (2) dem Ergebnis
eines logisch-bitweisen UND zwischen einer Eingabe-Scan-Linie, die
der ausgewählten
Eingabe-Scan-Linie vorgeht, und dem Inversen der Maske. Wie in 8 gezeigt,
werden, unter Verwendung des beispielhaften Datensatzes von 7,
die zweite Maske (X+1) und die ersten und zweiten Eingabe-Scan-Linien
(3k) und (3k+1) verwendet, um die zweite Ausgabe-Scan-Linie (4k+1)
zu erzeugen. Im Besonderen führt
das erfindungsgemäße Verfahren
ein logisch-bitweises UND zwischen der zweiten Maske (X+1) und der
zweiten Scan-Linie (3k+1) durch. Das Verfahren führt dann ein logisch-bitweises
UND zwischen der vorangegangenen Scan-Linie, in diesem Fall der
ersten Eingabe-Scan-Linie (3k), und einem Inversen der zweiten Maske
(X+1) durch. Die zweite Ausgabe-Scan-Linie (4k+1) wird dann erzeugt
durch Durchführen
eines logisch-bitweisen ODER zwischen dem Ergebnis der zwei logisch-bitweisen
UND-Funktionen. In diesem spezifischen Beispiel wird die erste Eingabe-Scan-Linie (3k) als
die erste Ausgabe-Scan-Linie (4k) verwendet.
-
Das
oben beschriebene Verfahren wird wiederholt, um aufeinanderfolgende
Ausgabe-Scan-Linien (4k+2 und 4k+3) durch Verarbeiten der aufeinanderfolgenden
Eingabe-Scan-Linien (3k+2 und 3k+3) mit den zugehörigen Masken
(X+2 und X+3) zu verarbeiten. Die Variablen der repräsentativen
Datentabelle aus 7 zeigt die Umordnung der Pixel
aus dem Eingabedatensatz 701 in den Ausgabedatensatz 703.
Als ein Ergebnis der zunehmenden Zahl ausgewählter Bits, die in dem Maskensatz 702 angeordnet
sind, enthält
die zweite Ausgabe-Scan-Linie (4k+1) eine größere Zahl von Pixeln von der
zugehörigen
Eingabe-Scan-Linie (3k+1) und eine kleinere Zahl von Pixeln von
der vorher gehenden Eingabe-Scan-Linie (3k). Jedoch enthält die zweite
bis zur letzten Ausgabe-Scan-Linie (4k+2) eine kleinere Zahl von
Pixeln von der zugehörigen
Eingabe-Scan-Linie (3k+2) und eine große Zahl von Pixeln von der
vorhergehenden Eingabe-Scan-Linie (3k+1). Als ein Ergebnis des durch
den Maskensatz 702 erzeugten Bitmusters, kann der Ausgabedatensatz 703 eine
größere Zahl
von Scan-Linien umfassen als der Eingabedatensatz 701 und
ein skaliertes Ausgabebild mit einer verbesserten Klarheit über andere
skalierte Bilder unter Verwendung bestehender Skalierungsverfahren
erzeugen.
-
Nun
Bezug nehmend auf 9 ist weiter unten eine Ausführungsform
eines Verfahrens zum Skalieren von Bilddaten gezeigt und beschrieben. Allgemein
gesagt, beginnt diese Ausführungsform des
Bildverarbeitungsverfahrens 900 bei Kasten 901, wo
das Bildverarbeitungsverfahren 900 mindestens einen Skalierungswert
empfängt.
In diesem Teil des Ablaufs kann ein Skalierungswert von einem Nutzer der
Rechnereinheit empfangen werden, oder die Rechnereinheit kann einen
Skalierungswert durch Vergleichen unterschiedlicher Druckerzeugnisse
mit dem gleichen Bild bestimmen, welches in unterschiedlichen Größen gedruckt
wird. Beispielsweise mag, mit Bezug auf das in den 1A und 1B gezeigte
Beispiel, das zweite gedruckte Bild 121 um 30 % in X-Richtung verkleinert
werden, um mit dem ersten gedruckten Bild 120 übereinzustimmen. Daher kann
ein Nutzer einen Skalierungswert von 0,70 bereitstellen. Als Teil
des Skalierungsverfahrens 900 kann der Ablauf von Block 901 andere
Schritte umfassen, wie beispielsweise den Empfang zusätzlicher Skalierungswerte.
Beispielsweise kann der Ablauf von Block 901 den Empfang
eines ersten Skalierungswerts umfassen, um ein Bild entlang der Scan-Linien
zu skalieren, und einen zweiten Skalierungswert, um ein Bild quer
zu den Scan-Linien zu skalieren.
-
Sobald
man den Skalierungswert erlangt hat, geht das Skalierungsverfahren 900 zu
Kasten 904 über,
bei dem das Verfahren die Zahl der ausgewählten Bits in einer anfänglichen
Maske bestimmt. Der Ablauf von Kasten 904 besteht die Zahl
der ausgewählten
Bits in der anfänglichen
Maske mittels der Verwendung einer Zahl unterschiedlicher Verfahren. In
einer Ausführungsform beruht
die Zahl der ausgewählten
Bits in der anfänglichen
Maske teilweise auf einem der erlangten Skalierungswerte. In einer
bestimmten Ausführungsform
werden die ausgewählten
Bits in der anfänglichen
Maske mittels eines Intervalls von Bits bestimmt, wobei die Intervalllänge auf einem
der erlangten Skalierungswerte beruht. Beispielsweise ist in einer
bevorzugten Ausführungsform
das Intervall, das die ausgewählten
Bits trennt, gleich dem Ergebnis der folgenden Gleichung: n = 1/(1-s)
-
Falls
beispielsweise ein Nutzer wünscht,
ein Bild um 25 % zu verkleinern, beträgt der Skalierungswert 0,75
und die ausgewählten
Pixel treten alle 1/(1-0,75)
= 4 Pixel auf, d. h., jedes vierte Pixel wird ausgewählt. In
einem anderen Beispiel, bei dem ein Nutzer wünscht, ein Bild nur um 0,1
% zu verkleinern, beträgt
der Skalierungswert 0,999, und die ausgewählten Pixel treten alle 1/(1-0,999)
= 1.000 auf, d. h., jedes 1.000 Pixel wird ausgewählt. Die
erste Maske (X) von 5 zeigt ein Beispiel, bei dem
ein Bild um 20 % verkleinert wird, entsprechend s = 0,8. In diesem
Beispiel treten die ausgewählten
Pixel in jeder Scan-Linie alle n = 1/(1-0,8) = 5 Pixel auf, wobei
die ausgewählten
Bits in der ersten Maske (X) gleich Null (0) sind.
-
In
einer anderen Ausführungsform
werden die ausgewählten
Bits in der anfänglichen
Maske durch Intervalle von Bits in einer Maske getrennt, wobei eine
Intervalllänge
durch die folgende Gleichung bestimmt wird: n
= 1/(s-1)
-
Diese
Ausführungsform
wird allgemein in einem Skalierungsverfahren verwendet, das die
Größe eines
Bildes vergrößert. Daher
wird, in einem Beispiel, bei dem ein Nutzer es wünscht, ein Bild um 25 % zu
vergrößern, der
Skalierungswert 1,25, und die ausgewählten Pixel würden alle
1/(1,25-1) = 4 Pixel auftreten, d. h., jedes vierte Pixel wird ausgewählt. In einem
anderen Beispiel, das als die zweite Maske (X+1) von 7 gezeigt
ist, bei dem der Skalie rungswert 1,33 beträgt, treten die ausgewählten Pixel
alle 1/(1,33-1) = 3 Pixel auf. Sobald die Zahl der ausgewählten Bits
für die
anfängliche
Maske berechnet worden ist, wird die Position der ausgewählten Bits bestimmt.
Die Position der ausgewählten
Bits in der anfänglichen
Maske kann bestimmt werden durch jeden der oben beschriebenen verschiedenen
halb-zufälligen
Prozessabläufe.
-
Nun
zurückkehrend
zu 9, fährt
das Skalierungsverfahren 900 mit Kasten 905 fort,
sobald die anfängliche
Maske konfiguriert worden ist, wobei das Verfahren eine Mehrzahl
von Masken erzeugt, um einen Maskendatensatz zu bilden. Wie oben
beschrieben, weisen die Masken, die folgend auf die anfängliche
Maske erzeugt werden, allgemein eine steigende Zahl ausgewählter Bits
auf, wobei es wünschenswert
ist, dass die letzte Maske mit der höchsten Zahl ausgewählter Bits
konfiguriert ist. Die Zahl ausgewählter Bits in den nachfolgenden
Masken kann sich in einem linearen oder einem nicht-linearen Muster erhöhen. Wie
in den Beispielen der 5 und 7 gezeigt,
weisen die nachfolgenden Masken (X+1, X+2 und X+3) jeweils eine
anwachsende Zahl ausgewählter
Bits auf, die in diesem Fall einem vorbestimmten Wert von Null zugeordnet
sind. Die Position jedes ausgewählten
Bits kann auf der Position ausgewählter Bits einer vorherigen
Maske beruhen, oder die Position jedes ausgewählten Bits in jeder Maske kann
zufällig
sein.
-
Wie
es dem Fachmann klar ist, kann jede Maske individuell erzeugt werden,
während
jede Ausgabe-Scan-Linie erzeugt wird, oder eine Zahl von Masken
kann vor dem Verarbeiten der Eingabe-Scan-Linien erzeugt werden.
Der oben beschriebene Prozessablauf kann einen Maskendatensatz 302 mit
einer sehr kleinen Zahl individueller Masken umfassen, oder das
erfindungsgemäße System
kann eine große
Zahl von Masken erzeugen. Beispielsweise kann eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine individuelle Maske erzeugen, um
jede Scan-Linie des Eingabedatensatzes 301 zu verarbeiten.
Alternativ können
verschiedene Masken zu einer Zeit erzeugt werden, wie beispielsweise
die in 5 gezeigten vier Masken. In dieser Ausführungsform unter
Verwendung mehrfacher Masken kann der Maskensatz, oder können verschiedene
Permutationen des erzeugten Maskensatzes, wieder verwendet werden,
um Gruppen von Eingabe-Scan-Linien zu verarbeiten. Wie es dem Fachmann
klar ist, kann die Erzeugung des Maskensatzes jede Zahl von Masken,
Mustern von Masken oder unterschiedliche Permutationen eines Maskensatzes
umfassen. Beispiele unterschiedlicher Maskensätze 502 und 702 sind
in den 5 und 7 gezeigt.
-
Die
oben beschriebenen Probenmasken werden zu Darstellungszwecken bereitgestellt
und sind nicht als beschränkende
Beispiele anzusehen. Wie es durch den Fachmann gezeigt werden kann, können die
Masken in vielen unterschiedlichen Formaten auftreten oder eine
Vielzahl von Formen annehmen und dennoch in den Umfang der vorliegenden
Erfindung fallen. Um beispielsweise das Format von RGB- oder CMYK-Bildern
zu umfassen, kann eine Maske mit einer Vielzahl von Bytes oder Worten gebildet
werden und verschiedene ausgewählte Bytes
oder ausgewählte
Worte umfassen. In einem bestimmten Beispiel, das CMYK-Bilder umfasst, kann
eine Maske eine Vielzahl von Worten und verschiedene ausgewählte Worte
aufweisen. Falls daher eine Maske für ein CMYK-Bild erzeugt wird,
würde das "ausgewählte Bit", so wie der Ausdruck
in den obigen Beispielen verwendet wird, ein ausgewähltes Wort
mit zweiunddreißig
(32) Nullen sein. Die Nullen des ausgewählten Worts der Masken würden dann verwendet
werden, um die logisch-bitweisen Funktionen an den Scan-Linien der
CMYK-Bilddaten durchzuführen.
-
Nun
wieder Bezug nehmend auf 9, fährt das Skalierungsverfahren 900 dann
mit Kasten 907 fort, wo das System einen Eingabedatensatz
erlangt, welcher auch als der Bilddatensatz bezeichnet wird. Wie
oben beschrieben, kann der Eingabedatensatz in Blöcken von
Scan-Linien empfangen werden oder durch Empfangen einer ganzen Bilddatei.
Sobald das Verfahren einen Teil des Eingabedatensatzes erlangt,
geht das Skalierungsverfahren 900 dann zu Block 908 über, wo
das Verfahren die Scan-Linien des Eingabedatensatzes in der Richtung
der Scan-Linien skaliert. In diesem Teil des Prozessablaufs verwendet
das Skalierungsverfahren 900 mindestens einen erlangten
Skalierungswert, um jede empfangene Scan-Linie zu verlängern oder zu
verkürzen.
Die Länge
der Scan-Linien kann modifiziert werden durch die Verwendung jedes
der oben beschriebenen und in den 3 und 4 gezeigten Verfahren.
-
Als
Nächstes
geht das Skalierungsverfahren 900 dann zu Kasten 909 über, wo
die empfangenen Scan-Linien verarbeitet werden, um eine Ausgabe-Scan-Linie durch die Verwendung
der anfänglichen
Maske zu erzeugen. Wie oben mit Bezug auf die 5 und 6 beschrieben,
wird die erste Ausgabe-Scan-Linie
gebildet mittels Durchführen
eines logisch-bitweisen ODER zwischen (1) dem Ergebnis eines logisch-bitweisen
UND zwischen einer ausgewählten
Maske und einer Eingabe-Scan-Linie und (2) dem Ergebnis eines logisch-bitweisen UND zwischen einem
Inversen der Maske und einer Scan-Linie, die der Eingabe-Scan-Linie
folgt. Wie oben beschrieben, wird diese Ausführungsform verwendet, wo es
wünschenswert
ist, die Größe eines
Bilds zu verringern. Alternativ kann, wie oben in Bezug auf die 7 und 8 beschrieben,
eine Ausgabe-Scan-Linie erzeugt werden durch Durchführen eines
logisch-bitweisen
ODER zwischen (1) dem Ergebnis eines logisch-bitweisen UND zwischen
einer ausgewählten Maske
und einer Eingabe-Scan-Linie und (2) dem Ergebnis eines logisch-bitweisen
UND zwischen einem Inversen der ausgewählten Maske und einer Scan-Linie,
die der einen Eingabe-Scan-Linie vorausgeht. Ebenfalls wie oben
beschrieben, ist diese Ausführungsform
zum Erzeugen einer Ausgabe-Scan-Linie geeignet für eine Situation, in der es wünschenswert
ist, ein Bild zu vergrößern. Wie
es dem Fachmann klar ist, kann der Prozessablauf von Kasten 909 jegliche
Eingabe-Scan-Linie des Eingabedatensatzes verwenden und muss nicht
notwendiger Weise mit der ersten Eingabe-Scan-Linie beginnen.
-
Als
Nächstes,
am Entscheidungskasten 911, bestimmt das Verfahren 900 dann,
ob weitere Scan-Linien in dem Eingabedatensatz vorhanden sind. Am
Bestimmungskasten 911, falls das Verfahren bestimmt, dass
weitere Eingabe-Scan-Linien zum
Verarbeiten vorhanden sind, geht das Skalierungsverfahren 900 auf
Kasten 912 über,
wo die weiteren Eingabe-Scan-Linien entlang der Scan-Linien skaliert
werden. Der Prozessablauf von Block 912 ist ähnlich zum Ablauf
von Block 908, wo das Verfahren den ersten empfangenen
Skalierungswert wieder verwenden kann, um die Eingabe-Scan-Linien
in ihrer Größe zu verändern. Als
Nächstes
aktualisiert, bei Kasten 913, das Skalierungsverfahren 900 die aktuelle
Maske zum Verarbeiten der weiteren Eingabe-Scan-Linien. Bei diesem Teil des Prozessablaufs kann
das Skalierungsverfahren 900 den Maskensatz verwenden,
der in dem Prozessablauf von Block 905 erzeugt worden ist,
oder das erfindungsgemäße Verfahren
kann das Erzeugen neuer Masken umfassen, während Eingabe-Scan-Linien empfangen
werden. Falls Masken in diesem Teil des Prozessablaufs erzeugt werden,
wird jede Maske gemäß der oben
beschriebenen Ausführungsformen
erzeugt.
-
Das
Skalierungsverfahren 900 geht dann zu Kasten 914 über, wo
weitere Eingabe-Scan-Linien verarbeitet werden, um weitere Ausgabe-Scan-Linien
mittels der Verwendung der aktualisierten Masken zu erzeugen. Bei
diesem Teil des Prozessablaufs können
die aktualisierten Masken verwendet werden, um individuelle Eingabe-Scan-Linien
zu verarbeiten, um eine Zahl von Ausgabe-Scan-Linien unter Verwendung
des oben beschriebenen Skalierungsverfahrens quer zu den Scan-Linien
zu erzeugen. Wie ebenfalls oben beschrieben, kann dieser Teil des Skalierungsverfahrens 900 die
Verwendung des Maskensatzes wiederholen, oder unterschiedliche Permutationen
des Maskensatzes, um die weiteren Eingabe-Scan-Linien zu verarbeiten.
Sobald erzeugt, können
die Ausgabe-Scan-Linien einer externen Vorrichtung kommuniziert
bzw. zugeführt
werden, oder auf einem computerlesbaren Medium gespeichert werden.
-
Nachdem
die weiteren Eingabe-Scan-Linien in den Kästen 912 und 914 verarbeitet
worden sind, kehrt das Skalierungsverfahren 900 dann zum
Entscheidungskasten 911 zurück, um zu bestimmen, ob sich
weitere Scan-Linien im Eingabedatensatz befinden. Während weitere
Scan-Linien erlangt werden, fährt
das Skalierungsverfahren 900 die Prozesse der Kästen 911-914 wiederholt
ab, bis keine weiteren zu verarbeitenden Eingabe-Scan-Linien mehr
vorliegen. Am Entscheidungskasten 913 endet das Skalierungsverfahren 900, falls
das Verfahren bestimmt, dass keine weiteren Eingabe-Scan-Linien
vorliegen.
-
Die
oben beschriebenen Ausführungsformen ermöglichen
das Verarbeiten von Bilddaten, während diese
ein Rechnersystem durchlaufen. Beispielsweise können das erfindungsgemäße System
und Verfahren kleine Gruppe von Scan-Linien mittels einer Softwareanwendung
verarbeiten, während
diese empfangen werden, was eine unmittelbare Übertragung der verarbeiteten
Scan-Linien an eine externe Vorrichtung, wie beispielsweise einen
Drucker, erlaubt. Dieses Merkmal der vorliegenden Erfindung erlaubt
das Verarbeiten von Scan-Linien ohne die Speicherung des gesamten
Eingabe- oder Ausgabedatensatzes. Alternativ können die oben beschriebenen
Ausführungsformen
verwendet werden, um individuelle Scan-Linien eines Eingabedatensatzes
zu verarbeiten und Ausgabe-Scan-Linien zum Speichern eines gesamten
Ausgabedatensatzes zu erzeugen.
-
Obwohl
die oben beschriebenen Beispiele Ausführungsformen zeigen, bei denen
die Scan-Linien zuerst entlang einer Scan-Linie verarbeitet werden
und dann quer zu den Scan-Linien, ist die vorliegende Erfindung
nicht auf eine solche Ausführungsform
beschränkt.
Beispielsweise kann eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform einer Gruppe von
Scan-Linien quer zu den Scan-Linien skalieren und dann die sich
ergebenden Scan-Linien entlang der Richtung der Scan-Linien skalieren.
Andere Ausführungsformen
mögen nur
eines der oben beschriebenen Verfahren verwenden, um ein Bild in
einer einzigen Richtung zu skalieren. Zusätzlich können die verschiedenen hierin
beschriebenen Skalierungsabläufe
ohne die Verwendung der Masken durchgeführt werden, da die Masken nur
ein Weg sind, das sich ergebende Muster der geänderten Pixel zu erzeugen. Die
verschiedenen oben beschriebenen Verfahren, z. B. das Erzeugen einer
Scan-Linie durch Kombinieren verschiedener Pixel zweier benachbarter
Eingabe-Scan-Linien und das Verwenden von halb-zufälligen Verfahren,
um die Position ausgewählter
Pixel zu bestimmen, werden unabhängig
von der Umsetzung als zum Umfang der vorliegenden Erfindung gehörig angesehen.
Daher ist die vorliegende Erfindung nicht auf die hierin beschriebenen
verschiedenen Umsetzungsverfahren beschränkt.
-
Die
oben beschriebenen Ausführungsformen ermöglichen
auch das Verarbeiten verschiedener Bilddatenformate, bei denen Pixeldaten
nicht in Scan-Linien gespeichert sind. Beispielsweise kann ein Bilddatensatz
in eine Zahl kleiner rechteckiger Gebiete unterteilt werden, die
auch als "Kacheln" bezeichnet werden,
und die Daten für
jedes Gebiet können
getrennt gespeichert werden. In einem solchen Beispiel kann das
erfindungsgemäße Verfahren
immer noch angewendet werden entweder durch Umordnen von Zeilen
von Kacheln oder Spalten von Kacheln in Scan-Linien, oder durch
Anwenden irgendeines der Skalierungsverfahren auf jede Kachel. Zusätzlich können die
verschiedenen hier beschriebenen Ausführungsformen auf Spalten oder
Zeilen von Pixeldaten oder eine Vielzahl anderer Formate angewandt
werden, in denen Daten gespeichert werden können.
-
Während verschiedene
Ausführungsformen der
Erfindung dargestellt und beschrieben worden sind, sollte es so
verstanden sein, dass verschiedene Änderungen daran durchgeführt werden
können, ohne
vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Ähnlich können jegliche hierin beschriebenen
Prozessschritte mit anderen Schritten ausgetauscht werden, um das
gleiche Ergebnis zu erreichen. Zusätzlich sind die dargestellten
Beispiele, die oben beschrieben sind, nicht dazu gedacht, vollumfänglich zu
sein oder die Erfindung auf die genauen offenbarten Formen zu beschränken.